CN112052112A - 基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法、装置及存储介质,在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设循环冗余校验码;基于预设的循环冗余校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际循环冗余校验码;比较所述预设循环冗余校验码和实际循环冗余校验码是否一致;若否,则确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。该方法可确保嵌入式系统的运行可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,属于嵌入式系统开发技术领域。
背景技术
目前,嵌入式系统的引导,主要通过存储在NOR Flash或其他存储设备上的引导程序完成对处理器、内存、网口、定时器等硬件的初始化,建立起适当的软硬件环境,为引导嵌入式操作系统内核做好准备。在引导过程中,嵌入式硬件系统需要的配置信息、中断向量表、堆栈和寄存器信息都需要从NOR Flash上直接读取。如图1所示,NOR Flash上的存储数据可能由于寿命、硬件故障或者强电磁干扰等原因,产生部分存储数据位翻转错误,这些错误也许并不能造成嵌入式操作系统的引导失败,但会影响嵌入式系统硬件工作的稳定性,在某种诱因或处理器负荷加重后造成嵌入式操作系统的崩溃,产生恶劣后果。
为了解决上述问题,针对NOR Flash数据存储区位翻转错误,提出了一种有效的检测方法,能够及时发现错误,定位错误,给出告警信息,将错误终止在嵌入式系统的引导阶段,减轻不良影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,能够及时发现位翻转错误,定位错误,给出告警信息,将错误终止在嵌入式系统的引导阶段,减轻不良影响。
一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,包括:
在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设 CRC(Cyclicredundancy check,循环冗余)校验码;
基于预设的CRC校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际CRC校验码;
比较所述预设CRC校验码和实际CRC校验码是否一致;
若否,则确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。
进一步地,所述确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误之后,还包括:
擦除NOR Flash中存储警告信息的扇区中的原始警告信息,并将包含引导程序文件标识的警告信息记录在所述存储警告信息的扇区中,并提示发生错误。
本申请中,所述引导程序文件标识可以包括引导程序文件中的CRC校验码等与引导程序文件对应的标识。
具体地,所述提示发生错误,具体包括:
控制串口打印输出错误提示信息和/或控制告警灯有规律闪烁。
进一步地,所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,还包括,若所述预设CRC校验码和实际CRC校验码一致,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
本申请中,可采用常规引导程序加载数据的方法进行应用程序的加载。
进一步地,通过所述引导程序数据加载应用程序之前,还包括:
判断所述存储警告信息的扇区中是否存储有警告信息;
若否,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
进一步地,若所述存储警告信息的扇区中存储有警告信息,则先擦除所述警告信息,然后通过引导程序数据加载应用程序。
具体地,所述预设CRC校验码的获得方式包括:
利用上位机的CRC校验码生成工具对引导程序数据进行CRC校验,生成预设CRC校验码。
具体地,上位机的CRC校验码生成工具根据引导程序二进制目标文件的大小,动态的划分出CRC校验范围和CRC校验信息存放的指定地址,将CRC校验码与引导程序二进制目标文件合并并重新生成二进制文件,即包含有预设 CRC校验码的引导程序文件。
在一具体实施例中,一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,包括:
1)利用上位机的CRC生成工具对要烧写到NOR Flash内编译生成的引导程序二进制目标文件进行CRC校验,生成预设CRC校验码。本申请中,CRC生成工具可以为现有的任意CRC校验码生成器。
2)生成烧写到NOR Flash数据存储区内的带预设CRC校验码的引导程序二进制文件,简称引导程序文件。
3)将带预设CRC校验码的引导程序二进制文件下载到NOR Flash中,装置重新上电后,从Flash中启动引导程序。
4)在引导程序跳到内存执行之前,对NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件进行CRC校验,得到实际CRC校验码,比对预设CRC校验码和实际CRC 校验码,当NOR Flash数据存储区存储的数据发生了位翻转错误时,实际CRC 校验码与预设CRC校验码不同,跳到步骤5)执行,否则跳到步骤6)执行。
5)根据步骤4),如果实际CRC校验码与预设CRC校验码不同,则需要将包含错误CRC校验码的字符串如crc error=0x1234,写到NOR Flash存储警告信息的扇区上,引导程序不加载应用程序,串口打印错误信息,点亮告警灯有规律闪烁。
6)根据步骤4),如果实际CRC校验码与预设CRC校验码相同,检查存储警告信息的扇区上的信息是否不包含警告信息,若是,此时引导程序正常加载应用程序。
本申请的第二个方面,还提供了一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置,包括:
获取单元,用于在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设CRC校验码;
生成模块,用于基于预设的CRC校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际CRC校验码;
判断模块,用于比较所述预设CRC校验码和实际CRC校验码是否一致;
确定模块,用于若所述预设CRC校验码和实际CRC校验码不一致,则确定 NORFlash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。
进一步地,所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置,还包括:
处理模块,用于擦除NOR Flash中存储警告信息的扇区中的原始警告信息,并将包含引导程序文件标识的警告信息记录在所述存储警告信息的扇区中,并提示发生错误。
具体地,所述提示发生错误,具体包括:
控制串口打印输出错误提示信息和/或控制告警灯有规律闪烁。
进一步地,所述确定模块,还用于,若所述预设CRC校验码和实际CRC校验码一致,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
本申请中,可采用常规根据引导程序加载数据的方法进行应用程序的加载。
进一步地,通过所述引导程序数据加载应用程序之前,所述判断模块还用于:
判断所述存储警告信息的扇区中是否存储有警告信息;
若否,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
进一步地,若所述存储警告信息的扇区中存储有警告信息,则先擦除所述警告信息,然后通过引导程序数据加载应用程序。
本申请的第三个方面一种存储介质,存储有可由处理器执行的程序代码,以使所述处理器执行上述任一项所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法。
有益效果:
本申请提供的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法能够及时发现位翻转错误,定位错误,给出告警信息,将错误终止在嵌入式系统的引导阶段,减轻不良影响。
附图说明
图1为NOR Flash数据存储区位翻转现象示意图;
图2为本申请实施例提供的一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法流程图;
图3为本申请一具体实施例提供的一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法流程简图;
图4为生成CRC校验码示意图;
图5为引导程序加载应用程序示意图;
图6为本申请提供的一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚,下面结合附图及实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式并不局限于此。
如图2所示,本申请提供了一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,包括:
步骤101:在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设CRC(Cyclic redundancy check,循环冗余)校验码;
步骤102:基于预设的CRC校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际CRC校验码;
步骤103:比较所述预设CRC校验码和实际CRC校验码是否一致;
步骤104:若否,则确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。
进一步地,所述确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误之后,还包括:
擦除NOR Flash中存储警告信息的扇区中的原始警告信息,并将包含所述引导程序文件标识的警告信息记录在所述存储警告信息的扇区中,并提示发生错误。
具体地,所述提示发生错误,具体包括:
控制串口打印输出错误提示信息和/或控制告警灯有规律闪烁。
进一步地,所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,还包括,若所述预设CRC校验码和实际CRC校验码一致,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
本申请中,可采用常规根据引导程序加载数据的方法进行应用程序的加载。
进一步地,通过所述引导程序数据加载应用程序之前,还包括:
判断所述存储警告信息的扇区中是否存储有警告信息;
若否,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
进一步地,若所述存储警告信息的扇区中存储有警告信息,则先擦除所述警告信息,然后通过引导程序数据加载应用程序。
具体地,所述预设CRC校验码的获得方式包括:
利用上位机的CRC校验码生成工具对引导程序数据进行CRC校验,生成预设CRC校验码。
具体地,上位机的CRC生成工具根据引导程序二进制目标文件的大小,动态的划分出CRC校验范围和CRC校验信息存放的指定地址,将CRC校验码合并并重新生成二进制文件,即包含有预设CRC校验码的引导程序文件。
在一具体实施例中,如图3所示,一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,包括:
1)利用上位机的CRC生成工具对要烧写到NOR Flash内编译生成的引导程序二进制目标文件进行CRC校验,生成预设CRC校验码。
本申请中,CRC生成工具为现有CRC校验码生成器。
2)生成烧写到NOR Flash数据存储区内的带预设CRC校验码的引导程序二进制文件,简称引导程序文件。
如图4所示,上位机的CRC校验码生成工具根据引导程序二进制目标文件的大小,动态的划分出CRC校验范围和CRC校验信息存放的指定地址,将CRC 校验码与引导程序二进制目标文件合并并重新生成二进制文件。
3)将带预设CRC校验码的引导程序二进制文件(引导程序文件)下载到 NOR Flash中,装置重新上电后,从Flash中启动引导程序。
4)在引导程序跳到内存执行之前,对NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件进行CRC校验,得到实际CRC校验码,比对预设CR C校验码和实际 CRC校验码,当NOR Flash数据存储区存储的数据发生了位翻转错误时,实际 CRC校验码与预设CRC校验码不同,跳到步骤5)执行,否则跳到步骤6)执行。
5)根据步骤4),如果实际CRC校验码与预设CRC校验码不同,则需要将包含错误CRC校验码的字符串(引导程序文件)写到NOR Flash存储警告信息的扇区上,引导程序不加载应用程序,串口打印错误信息,点亮告警灯有规律闪烁。
6)根据步骤4),如果实际CRC校验码与预设CRC校验码相同,检查存储警告信息的扇区上的信息是否不包含错误信息,若是,此时引导程序正常加载应用程序。如图5所示,本申请中,应用程序头部信息包括程序总长度、入口点、段重定位表项数和段重定位表,引导程序读取应用程序头部信息,根据程序总长度和入口点将应用程序分配到内存的空闲位置。
如图6所示,本申请还提供了一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置,包括:
获取模块10,用于在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设CRC校验码;
生成模块20,用于基于预设的CRC校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际CRC校验码;
判断模块30,用于比较所述预设CRC校验码和实际CRC校验码是否一致;
确定模块40,用于若所述预设CRC校验码和实际CRC校验码不一致,则确定NORFlash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。
进一步地,所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置,还包括:
处理模块,用于擦除NOR Flash中存储警告信息的扇区中的原始警告信息,并将包含所述引导程序文件标识的警告信息记录在所述存储警告信息的扇区中,并提示发生错误。
具体地,所述提示发生错误,具体包括:
控制串口打印输出错误提示信息和/或控制告警灯有规律闪烁。
进一步地,所述确定模块,还用于,若所述预设CRC校验码和实际CRC校验码一致,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
本申请中,可采用常规根据引导程序加载数据的方法进行应用程序的加载。
进一步地,通过所述引导程序数据加载应用程序之前,所述判断模块还用于:
判断所述存储警告信息的扇区中是否存储有警告信息;
若否,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
进一步地,若所述存储警告信息的扇区中存储有警告信息,则先擦除所述警告信息,然后通过引导程序数据加载应用程序。
本申请还提供了一种存储介质,存储有可由处理器执行的程序代码,以使所述处理器执行上述任一项所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法。
最后应当说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解,本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换,但这些变更、修改或者等同替换,均在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,包括:
在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设循环冗余校验码;
基于预设的循环冗余校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际循环冗余校验码;
比较所述预设循环冗余校验码和实际循环冗余校验码是否一致;
若否,则确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。
2.根据权利要求1所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,所述确定NOR Flash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误之后,还包括:
擦除NOR Flash中存储警告信息的扇区中的原始警告信息,并将包含引导程序文件标识的警告信息记录在所述存储警告信息的扇区中,并提示发生错误。
3.根据权利要求2所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,所述提示发生错误,具体包括:
控制串口打印输出错误提示信息和/或控制告警灯有规律闪烁。
4.根据权利要求2所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,还包括,若所述预设循环冗余校验码和实际循环冗余校验码一致,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
5.根据权利要求4所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,通过所述引导程序数据加载应用程序之前,还包括:
判断所述存储警告信息的扇区中是否存储有警告信息;
若否,则通过所述引导程序数据加载应用程序。
6.根据权利要求5所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,若所述存储警告信息的扇区中存储有警告信息,则先擦除所述警告信息,然后通过引导程序数据加载应用程序。
7.根据权利要求1所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法,其特征在于,所述预设循环冗余校验码的获得方式包括:
利用上位机的循环冗余校验码生成工具对引导程序数据进行循环冗余校验,生成预设循环冗余校验码。
8.一种基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于在引导程序跳到内存执行之前,获取NOR Flash数据存储区存储的引导程序文件,所述引导程序文件中包含引导程序数据及与所述引导程序数据对应的预设循环冗余校验码;
生成模块,用于基于预设的循环冗余校验码算法,根据获取的引导程序数据生成所述引导程序数据对应的实际循环冗余校验码;
判断模块,用于比较所述预设循环冗余校验码和实际循环冗余校验码是否一致;
确定模块,用于若所述预设循环冗余校验码和实际循环冗余校验码不一致,则确定NORFlash数据存储区存储的引导程序发生位翻转错误。
9.根据权利要求8所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测装置,其特征在于,还包括:
处理模块,用于擦除NOR Flash中存储警告信息的扇区中的原始警告信息,并将包含所述引导程序文件标识的警告信息记录在所述存储警告信息的扇区中,并提示发生错误。
10.一种存储介质,存储有可由处理器执行的程序代码,以使所述处理器执行权利要求1~7任一项所述的基于NOR Flash存储的位翻转错误检测方法。
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